岳建軍

不同級別競技健美操運(yùn)動員髖、膝和踝關(guān)節(jié)等速肌力特征研究

岳建軍

運(yùn)用BIODEX等速測試儀對我國競技健美操國家隊(duì)訓(xùn)練基地男運(yùn)動員髖、膝、踝關(guān)節(jié)屈伸肌群及其相關(guān)素質(zhì)進(jìn)行測試與分析。研究認(rèn)為，競技健美操國際級運(yùn)動員與國家一級運(yùn)動員相比，髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)肌肉的力量耐力更好，爆發(fā)力與力量控制能力更強(qiáng)，而相對體重峰力矩沒有差別；踝關(guān)節(jié)屈肌力量控制能力更好，伸肌爆發(fā)力與力量控制能力更好?？v跳高度與髖膝關(guān)節(jié)峰力矩時(shí)間、加速時(shí)間有較高相關(guān)性，30 s分腿跳次數(shù)與髖膝關(guān)節(jié)肌肉疲勞百分?jǐn)?shù)和最大功次數(shù)有較高相關(guān)性，其中，高速度情況下呈現(xiàn)非常顯著相關(guān)性，與踝關(guān)節(jié)各項(xiàng)指標(biāo)相關(guān)性較低；相鄰關(guān)節(jié)各項(xiàng)指標(biāo)有一定的相關(guān)性。國際級運(yùn)動員髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)屈伸肌力比國家一級運(yùn)動員要大，而踝關(guān)節(jié)沒有差別，其中，國際級運(yùn)動員膝關(guān)節(jié)高速度下屈伸肌力比最大。

競技健美操；髖關(guān)節(jié)；膝關(guān)節(jié)；踝關(guān)節(jié)；等速測試

1 引言

競技健美操是一項(xiàng)在音樂的伴奏下，能夠表現(xiàn)連續(xù)、復(fù)雜、高強(qiáng)度成套動作能力的運(yùn)動項(xiàng)目，成套動作必須通過連續(xù)的動作組合，展示運(yùn)動員柔韌和力量、7種步伐的多樣性動作組合、結(jié)合難度動作完成成套動作的競技能力[1]。從定義中可以看出，競技健美操對力量與柔韌均有相當(dāng)高的要求，尤其是力量素質(zhì)，它是該項(xiàng)目進(jìn)行競技的重要因素，是運(yùn)動員完成各種動作和做功的物質(zhì)基礎(chǔ)。運(yùn)動員所做的總功，實(shí)際上是各個(gè)關(guān)節(jié)協(xié)同做功的結(jié)果，運(yùn)動員所做的功率是重心速度與地面反作用力的乘積，而單個(gè)關(guān)節(jié)的功率是關(guān)節(jié)力矩與角速度的乘積。從整體論的思維，關(guān)注整個(gè)動作的功率；但是從還原論的角度，更應(yīng)該理清運(yùn)動員各個(gè)關(guān)節(jié)肌肉力量特征以及它在整個(gè)動作功率中起到的作用，以便更好地認(rèn)識專項(xiàng)用力特征。查閱相關(guān)資料，鮮見對競技健美操男運(yùn)動員髖、膝、踝關(guān)節(jié)進(jìn)行肌力測試以及結(jié)合專項(xiàng)素質(zhì)進(jìn)行研究的文獻(xiàn)。本研究通過對國際級與國家一級競技健美操運(yùn)動員3關(guān)節(jié)等速肌力測試，重點(diǎn)探尋競技健美操運(yùn)動員髖、膝、踝關(guān)節(jié)力量結(jié)構(gòu)與用力特征。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

競技健美操國家隊(duì)訓(xùn)練基地運(yùn)動員15名，其中，健將級8名，國家一級7名(表1)。

表 1 本研究測試對象基本情況一覽表Table 1 The Subject Characters of Test

2.2 研究方法

2.2.1 測試儀器

美國產(chǎn)BIODEX等速測力與訓(xùn)練系統(tǒng)。

2.2.2 操作要求

運(yùn)動員測試時(shí)嚴(yán)格遵照器材使用說明進(jìn)行操作。每次換人都重新調(diào)整坐位高度、關(guān)節(jié)位置，動力頭轉(zhuǎn)軸始終對準(zhǔn)測試部位，使關(guān)節(jié)活動軸與儀器動力臂旋轉(zhuǎn)軸心相一致，務(wù)必找到受試者感覺最適合用力的位置，并且在測試前進(jìn)行重力補(bǔ)償。

2.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

結(jié)合運(yùn)動員訓(xùn)練周期，安排在大強(qiáng)度體能訓(xùn)練的前3天進(jìn)行，每個(gè)單元時(shí)間只安排4～5名運(yùn)動員；測試前運(yùn)動員做15 min準(zhǔn)備活動，告之操作步驟，并在低強(qiáng)度試做3次，使其熟悉整個(gè)操作過程與發(fā)力要求?？v跳測試時(shí)要求運(yùn)動員做完準(zhǔn)備活動后，雙臂貼于體側(cè)，選取縱跳3次之中最高的高度。

2.2.4 測試內(nèi)容

髖關(guān)節(jié)設(shè)置測試角速度為60°/s、120°/s、240°/s，膝與踝關(guān)節(jié)設(shè)置角速度60°/s、120°/s，每組5次，組間間隔60 s；詢問被試者，選擇優(yōu)勢腿或主動腿。

2.2.5 指標(biāo)選取

相對峰力矩、峰力矩時(shí)間、最大功次數(shù)、疲勞百分比、定加速時(shí)間、定減速時(shí)間、屈伸肌肌力比、縱跳高度、30 s分腿跳次數(shù)。

2.2.6 統(tǒng)計(jì)分析

對收集的數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，組間比較采用單因素方差分析。

3 測試結(jié)果與分析

3.1 不同級別競技健美操運(yùn)動員髖關(guān)節(jié)肌力測試結(jié)果

3.1.1 髖關(guān)節(jié)屈肌肌力測試結(jié)果

從表2可知，兩個(gè)級別運(yùn)動員在相對峰力矩指標(biāo)上并沒有顯著性差別。相關(guān)研究表明，角速度60°/s 所測試出的最大力量代表運(yùn)動員的基礎(chǔ)力量 ，240°/s所測試出的最大力量代表運(yùn)動員的中快速力量[13-15]。國際級運(yùn)動員與國家一級運(yùn)動員髖關(guān)節(jié)屈肌最大力量并沒有顯著性差異，而在達(dá)到峰力矩的時(shí)間與達(dá)到設(shè)定收縮角速度時(shí)間存在較大差異，其中，峰力矩時(shí)間隨著角度增加而呈現(xiàn)非常顯著性差異，表明兩個(gè)級別運(yùn)動員在快速力量方面存在較大差異。在肌肉耐力指標(biāo)中，最大做功次數(shù)與疲勞百分比兩個(gè)指標(biāo)也存在顯著性差異，從設(shè)定角速度到角速度為零所用時(shí)間呈現(xiàn)顯著性差異，表明國際級運(yùn)動員髖關(guān)節(jié)制動緩沖能力要好于國家一級運(yùn)動員。

3.1.2 髖關(guān)節(jié)伸肌肌力測試結(jié)果

從表3可以看出，兩個(gè)級別的競技健美操運(yùn)動員在相對峰力矩上并沒有差異，而在相對峰力矩到達(dá)時(shí)間、從角速度為零到設(shè)定角速度時(shí)間存在顯著性差異，主要表現(xiàn)在低速時(shí)沒有差異，而高速度時(shí)呈現(xiàn)顯著性差異；衡量肌肉疲勞指標(biāo)，最大功重復(fù)次數(shù)、疲勞百分比在高速度情況下均存在顯著性差異，后者呈現(xiàn)非常顯著性差異。數(shù)據(jù)表明，兩個(gè)級別的運(yùn)動員在髖關(guān)節(jié)伸展時(shí)，最大力量并沒有區(qū)別，角速度為120°/s時(shí)國家一級運(yùn)動員最大力量好于國際級運(yùn)動員；在快速力量與力量耐力方面，國際級運(yùn)動員要明顯好于國家一級運(yùn)動員，尤其是在高速度情況下，可能是肌肉收縮速度更接近于專項(xiàng)動作速度。

表 2 本研究不同級別競技健美操運(yùn)動員髖關(guān)節(jié)屈肌肌力測試一覽表Table 2 The Test of Aerobics Gymnastics Athlete Hip Flexor Muscle on Different Levels

表 3 本研究不同級別競技健美操運(yùn)動員髖關(guān)節(jié)伸肌肌力測試一覽表Table 3 The Test of Aerobics Gymnastics Athlete Hip Extensor Muscle on Different Levels

3.2 不同級別競技健美操運(yùn)動員膝關(guān)節(jié)肌力測試結(jié)果

3.2.1 膝關(guān)節(jié)屈肌肌力測試結(jié)果

從表4可以看出，膝關(guān)節(jié)屈肌最大力量在角速度60°/s和120°/s時(shí)均沒有差異性，低速度到達(dá)峰力矩時(shí)間也沒有顯著性差異，高速度下到達(dá)峰力矩時(shí)間存在顯著性差異；膝關(guān)節(jié)定加速時(shí)間高速度情況下存在顯著性差異；衡量肌肉耐力的最大功次數(shù)與疲勞百分比指標(biāo)在高速度情況下存在顯著性差異，其中，疲勞百分比指標(biāo)呈現(xiàn)非常顯著性差異，表明國際級運(yùn)動員與國家一級運(yùn)動員膝關(guān)節(jié)屈肌力量耐力有非常顯著性差別。定減速時(shí)間兩個(gè)級別運(yùn)動員均呈現(xiàn)非常顯著性差異，表明國際級運(yùn)動員擁有更強(qiáng)的屈肌力量，從而實(shí)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)屈的制動。

表 4 本研究不同級別競技健美操運(yùn)動員膝關(guān)節(jié)屈肌肌力測試一覽表Table 4 The Test of Aerobics Gymnastics Athlete Knee Flexor Muscle on Different Levels

3.2.2 膝關(guān)節(jié)伸肌肌力測試結(jié)果

競技健美操中各種起跳動作都由膝關(guān)節(jié)伸肌收縮完成，騰空幅度越大，膝關(guān)節(jié)伸肌收縮也越猛烈，可以說，競技健美操中大部分難度動作都對膝關(guān)節(jié)伸肌爆發(fā)能力提出了極高的要求。從表5可以看出，在耐力性指標(biāo)中，最大功次數(shù)、疲勞百分比國際級運(yùn)動員明顯要好于國家一級運(yùn)動員，而在爆發(fā)力指標(biāo)上，低速度情況下國際級運(yùn)動員峰力矩時(shí)間要明顯多于國家一級運(yùn)動員，高速情況下國際級運(yùn)動員峰力矩時(shí)間要明顯少于國家一級運(yùn)動員，表現(xiàn)出非常顯著性差異。最大力量方面，國際級運(yùn)動員比國家一級運(yùn)動員要大，但二者不存在顯著性差異。關(guān)節(jié)加速與減速的兩個(gè)指標(biāo)，在高速度情況下前者呈現(xiàn)顯著性差異，而后者呈現(xiàn)非常顯著性差異，表明國際級運(yùn)動員對肌肉的控制能力更強(qiáng)，尤其是膝關(guān)節(jié)做退讓性的工作情況下，國際級運(yùn)動員比國家一級運(yùn)動員制動能力更好。

表 5 本研究不同級別競技健美操運(yùn)動員膝關(guān)節(jié)伸肌肌力測試一覽表Table 5 The Test of Aerobics Gymnastics Athlete Knee Extensor Muscle on Different Levels

3.3 不同級別競技健美操運(yùn)動員踝關(guān)節(jié)肌力測試結(jié)果

3.3.1 踝關(guān)節(jié)屈肌肌力測試結(jié)果

兩個(gè)級別的運(yùn)動員相對峰力矩指標(biāo)上沒有顯著性差異，無論低角速度，還是高角速度。從開始收縮到達(dá)到最大力矩所需要的時(shí)間來看，角速度60°/s時(shí)國際級運(yùn)動員先達(dá)到最大力量，而對于高速度時(shí)，國家一級運(yùn)動員先達(dá)到最大力量，二者均呈現(xiàn)顯著性差異。最大功次數(shù)與疲勞百分比指標(biāo)兩個(gè)級別運(yùn)動員均沒有顯著性差異，表明兩個(gè)級別運(yùn)動員踝關(guān)節(jié)肌肉耐力能力沒有太大差異性。從速度為零到達(dá)設(shè)定的速度所需要的時(shí)間來看，國際級運(yùn)動員均比國家一級運(yùn)動員用時(shí)要少，二者存在顯著性差異，表明國際級運(yùn)動員踝關(guān)節(jié)力量控制能力要比國家一級運(yùn)動員強(qiáng)(表6)。

表 6 本研究不同級別競技健美操運(yùn)動員踝關(guān)節(jié)屈肌肌力測試一覽表Table 6 The Test of Aerobics Gymnastics Athlete Ankle Flexor Muscle on Different Levels

3.3.2 踝關(guān)節(jié)伸肌肌力測試結(jié)果

從踝關(guān)節(jié)伸肌肌力測試數(shù)據(jù)來看，兩個(gè)級別運(yùn)動員的相對峰力矩指標(biāo)在兩個(gè)設(shè)定的速度上均沒有顯著性差異，而到達(dá)最大力量的時(shí)間在高速度情況下呈現(xiàn)顯著性差異，表明兩個(gè)級別運(yùn)動員踝關(guān)節(jié)肌肉最大力量和耐力沒有差異，爆發(fā)力存在顯著差異；最大功次數(shù)與疲勞百分比兩個(gè)級別的運(yùn)動員沒有顯著性差異；從速度為零加速到設(shè)定速度和從設(shè)定速度回歸到零，國際級運(yùn)動員用時(shí)均比國家一級運(yùn)動員要少，二者呈現(xiàn)顯著性差異，表明國際級運(yùn)動員踝關(guān)節(jié)伸肌收縮時(shí)的控制能力比國家級運(yùn)動員更強(qiáng)(表7)。

表 7 本研究不同級別競技健美操運(yùn)動員踝關(guān)節(jié)伸肌肌力測試一覽表Table 7 The Test of Aerobics Gymnastics Athlete Ankle Extensor Muscle on Different Levels

3.4 國際級競技健美操運(yùn)動員髖、膝和踝關(guān)節(jié)肌力與專項(xiàng)素質(zhì)測試統(tǒng)計(jì)結(jié)果

從3個(gè)關(guān)節(jié)肌力測試結(jié)果來看，爆發(fā)力、耐力性指標(biāo)國際級運(yùn)動員明顯要好于國家一級運(yùn)動員，尤其是耐力性指標(biāo)，從踝關(guān)節(jié)到髖關(guān)節(jié)有越來越明顯的趨勢，越接近高速度，差別越明顯。國際級運(yùn)動員各個(gè)關(guān)節(jié)加速與起動時(shí)間比國家一級運(yùn)動員要少，充分滿足了健美操運(yùn)動中超等收縮輸出功率最大化的要求，同時(shí)也表明國際級運(yùn)動員爆發(fā)力和肌力的控制能力比國家一級運(yùn)動員要強(qiáng)。表8相關(guān)分析顯示，縱跳高度和每分鐘分腿跳次數(shù)與髖、膝關(guān)節(jié)峰力矩時(shí)間、加速時(shí)間、疲勞百分?jǐn)?shù)、最大功次數(shù)有較高相關(guān)性，其中，高速度情況下呈現(xiàn)非常顯著性相關(guān)性，與踝關(guān)節(jié)各項(xiàng)指標(biāo)相關(guān)性較低；相鄰關(guān)節(jié)各項(xiàng)指標(biāo)有一定的相關(guān)性，如髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)與踝關(guān)節(jié)，可能與關(guān)節(jié)力量一部分來源于相鄰關(guān)節(jié)肌肉的收縮有關(guān)。

表 8 本研究髖、膝和踝關(guān)節(jié)伸肌指標(biāo)與專項(xiàng)素質(zhì)皮爾遜相關(guān)分析一覽表Table 8 The Pearson Correlation Analysis of Specific Performance and Hip,Knee and Ankle Extensor Index

競技健美操專項(xiàng)中分腿跳、縱跳與彈動技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)超等長收縮(stretch-shortening cycle，SSC)，SSC是一個(gè)向心收縮、等長收縮和離心收縮的集合，所以，運(yùn)動員專項(xiàng)動作各個(gè)關(guān)節(jié)的屈伸肌力比值決定了SSC的收縮能力。圖1是國際級與國家一級運(yùn)動員髖、膝與踝關(guān)節(jié)屈伸肌的不同角速度峰力矩的比較，國際級運(yùn)動員髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)明顯要比國家一級運(yùn)動員屈伸肌力比要大，踝關(guān)節(jié)基本沒有差異。國際級運(yùn)動員與國家一級運(yùn)動員相比，髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)屈伸肌力比有一定差距，其中，膝關(guān)節(jié)高速度下屈伸肌力比最大，接近0.7；髖、膝與踝關(guān)節(jié)中，踝關(guān)節(jié)屈伸肌力比最小，基本保持在0.3左右。

圖 1 本研究國際級運(yùn)動員與國家一級運(yùn)動員三關(guān)節(jié)屈伸肌力比示意圖

4 討論

4.1 不同級別競技健美操運(yùn)動員髖關(guān)節(jié)肌力分析

髖關(guān)節(jié)周圍的肌肉也稱為核心區(qū)肌肉，起到維持身體平衡、控制身體姿勢，為肢體有效地傳遞力量，在形成整體運(yùn)動鏈中起到重要作用[17]。在競技健美操項(xiàng)目中，難度動作從A組動力性力量到D組柔韌與平衡類，絕大多數(shù)涉及到髖關(guān)節(jié)屈伸，只是在收縮速度以及人體在3個(gè)軸向轉(zhuǎn)動的方位有所不同。從各種肌肉收縮所帶動的髖關(guān)節(jié)3個(gè)方向轉(zhuǎn)動來看，繞縱軸轉(zhuǎn)動慣量最小，而繞矢狀軸最大，而繞橫軸處于其間。因此，在成套動作的設(shè)計(jì)中一定要考慮到各個(gè)軸向轉(zhuǎn)動肌肉收縮難度的大小。繞橫軸收縮也即髖關(guān)節(jié)伸展，加上繞縱軸轉(zhuǎn)動，基本上構(gòu)成了競技健美操各個(gè)動作的基礎(chǔ)。髖關(guān)節(jié)的伸展與屈曲一樣，在競技健美操各個(gè)動作中起到至關(guān)重要的作用。

髖關(guān)節(jié)作為人體最大的一個(gè)關(guān)節(jié)，是競技健美操各個(gè)動作得以完美完成的核心關(guān)節(jié)。從表2與表3可以看出，兩個(gè)級別的運(yùn)動員髖關(guān)節(jié)肌力主要差別不是最大力量，而是力量的爆發(fā)、力量耐力以及屈伸肌力比值。實(shí)際上，任何一次完整的屈肌動作或伸肌動作都伴隨著向心與離心收縮的共同組合，否則，肌肉將會一直加速下去，無法制動，即縮短收縮的尾聲將會迎來離心收縮的登場，拉長收縮的結(jié)束階段也是向心收縮的開始階段。所以，一種占據(jù)主動的收縮越猛烈，對另一種收縮帶來的沖擊越大。由于競技健美操項(xiàng)目特征的獨(dú)特性，不像投擲類項(xiàng)目，需要把被投擲的器材加速到最大化，致使非常強(qiáng)調(diào)超等長收縮，如投擲標(biāo)槍，先拉長收縮，然后持續(xù)加速到最后出手，而對于手臂的隨揮動作，也即減速向心收縮，并不對成績有貢獻(xiàn)。競技健美操各個(gè)動作不僅強(qiáng)調(diào)力量的爆發(fā)，更強(qiáng)調(diào)力量的收控，不能有像其他項(xiàng)目那樣的跟隨類的多余動作，否則，其力度的美將不復(fù)存在。從表2與表3中髖關(guān)節(jié)屈肌、伸肌收縮的加速時(shí)間與減速時(shí)間可以看出，高水平競技健美操運(yùn)動員不僅強(qiáng)調(diào)力量的快速爆發(fā)，而且強(qiáng)調(diào)力量的快速控制，正是有這種力量基礎(chǔ)，才能保證競技健美操運(yùn)動員核心的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)肢體動作的瞬間爆發(fā)與定位制動。因此，在采用力量訓(xùn)練的方式時(shí)就不能像其他項(xiàng)目那樣只管力量釋放，不管力量的制動，而應(yīng)注重髖關(guān)節(jié)肌肉力量快速爆發(fā)與特定幅度的定位制動訓(xùn)練。

4.2 不同級別競技健美操運(yùn)動員膝關(guān)節(jié)肌力分析

膝關(guān)節(jié)伸屈肌收縮主要由股四頭肌與股后肌群完成，但是由于膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性，其周圍主要是韌帶包裹，膝關(guān)節(jié)伸展的主動肌是一個(gè)跨兩個(gè)關(guān)節(jié)的肌肉，所以，容易造成主動肌不足，在成套動作設(shè)計(jì)中要有所考慮，如在伸大腿時(shí)再收小腿就會感覺到力量不足等。膝關(guān)節(jié)的凈力量來源于關(guān)節(jié)周圍肌肉與跨關(guān)節(jié)的股四頭肌，而后者可以從髖關(guān)節(jié)的伸展得到一定功率。表4和表5顯示，國際級運(yùn)動員伸肌收縮爆發(fā)力比國家一級運(yùn)動員強(qiáng)，而屈肌收縮并沒有顯著性變化，但是，國際級運(yùn)動員最大力量要比國家一級運(yùn)動員大，表明高水平運(yùn)動員能夠跳得更高，而落地緩沖能力并沒有更強(qiáng)，這也是長期訓(xùn)練適應(yīng)的結(jié)果。競技健美操中包括大量跳躍動作，新規(guī)則更強(qiáng)調(diào)跳的高度與空中停留的時(shí)間，要求運(yùn)動員具備發(fā)達(dá)的股四頭肌，而對于股后股群并沒有給予足夠的重視。Baratta等(1988)認(rèn)為，高水平運(yùn)動員擁有發(fā)達(dá)的股四頭肌，作為拮抗肌的股后肌群共激活水平較低，從而減少了其穩(wěn)定關(guān)節(jié)力量的釋放，增加了前十字韌帶受傷的風(fēng)險(xiǎn)(Anterior Cruciate Ligament，ACL)。Kraemer等(2000)認(rèn)為，最大速度奔跑與起跳時(shí)，下肢肌肉將會更多地依靠SSC收縮。Kyrolainen等(2005)認(rèn)為，下肢運(yùn)動時(shí)，股后肌群率先主動發(fā)力，如果膝關(guān)節(jié)股后肌群力量差，將會限制此條腿的SSC收縮能力，從而影響跑動速度與跳的高度。因此，在訓(xùn)練中不僅要重視股四頭肌力量訓(xùn)練，也應(yīng)該重視股后肌群的力量訓(xùn)練。

4.3 不同級別競技健美操運(yùn)動員踝關(guān)節(jié)肌力分析

踝關(guān)節(jié)是健美操運(yùn)動最重要的關(guān)節(jié)之一，操化動作的彈動動作主要由踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動完成，因此，踝關(guān)節(jié)力量的大小與彈動技術(shù)的穩(wěn)定性密切相關(guān)。踝關(guān)節(jié)力量來源于其周圍的肌肉與跨關(guān)節(jié)肌肉。Lees(2004)研究認(rèn)為，一般來講，踝關(guān)節(jié)所輸出的功率來源于3個(gè)部分：27%來源于周圍肌肉的收縮，53%來源于超等長收縮所儲存于肌腱里的彈性勢能，20%來源于膝關(guān)節(jié)所傳送的功率。在等動測力儀上測出的肌肉遠(yuǎn)小于踝關(guān)節(jié)在實(shí)際運(yùn)動中所輸出的功率，因?yàn)轷钻P(guān)節(jié)凈關(guān)節(jié)力矩遠(yuǎn)小于與膝關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)作用時(shí)的力矩。從表6和表7中兩個(gè)級別運(yùn)動員踝關(guān)節(jié)屈伸肌肌力來看，反應(yīng)疲勞和最大力量的指標(biāo)并沒有差異，而反應(yīng)爆發(fā)性指標(biāo)國際級運(yùn)動員比國家級運(yùn)動員更好，但是并沒有極顯著性差異,主要表現(xiàn)為加速的時(shí)間與減速的時(shí)間國際級運(yùn)動員歷時(shí)較短，也體現(xiàn)出競技水平高的運(yùn)動員對踝關(guān)節(jié)力量的控制能力更強(qiáng)。對健美操來講，許多起跳與落地動作均要求兩腳同時(shí)著地，而兩腳分開的角度變化并不會影響膝關(guān)節(jié)與髖關(guān)節(jié)力矩的輸出，一定程度上更加突出踝關(guān)節(jié)加速與減速控制能力的重要性[3]。

4.4 髖、膝和踝關(guān)節(jié)肌力與專項(xiàng)素質(zhì)

健美操項(xiàng)目中的動作基本上都是全身多關(guān)節(jié)閉鏈動作，地面動作較少涉及踝、膝關(guān)節(jié)的負(fù)重發(fā)力，而涉及到踝、膝、髖關(guān)節(jié)負(fù)重發(fā)力主要是縱軸的跳躍動作，而這類動作是下肢3個(gè)關(guān)節(jié)協(xié)同超等長收縮的結(jié)果。表8顯示，兩個(gè)級別的運(yùn)動員從踝關(guān)節(jié)到膝關(guān)節(jié)，再到髖關(guān)節(jié)，無論是屈曲，還是伸展，爆發(fā)力指標(biāo)差異性明顯變大，表明優(yōu)秀運(yùn)動員的力量優(yōu)勢主要是髖、膝關(guān)節(jié)。縱跳高度與分腿跳次數(shù)主要與髖、膝關(guān)節(jié)肌力高度相關(guān)，而與踝關(guān)節(jié)肌力呈現(xiàn)低相關(guān)性，這與國外學(xué)者的研究是一致的。在起跳階段，Tsiokanos等(2002)通過研究髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)與踝關(guān)節(jié)肌肉力量與縱跳發(fā)現(xiàn)，髖關(guān)節(jié)肌力與縱跳高度呈現(xiàn)非常顯著性相關(guān)，膝關(guān)節(jié)伸展力量與縱跳高度呈現(xiàn)顯著性相關(guān)。Malliou等(2003)研究膝關(guān)節(jié)伸展力量與縱跳高度發(fā)現(xiàn)，無論是準(zhǔn)備期還是比賽恢復(fù)期，膝關(guān)節(jié)伸展力量與縱跳高度均顯著性相關(guān)。Genuario(1980)研究兩種速度下踝關(guān)節(jié)肌力與縱跳相關(guān)性表明，二者相關(guān)較低，相關(guān)系數(shù)從0.17到0.42。Tsiokanos等(2002)比較踝關(guān)節(jié)跖屈與縱跳高度也發(fā)現(xiàn)，兩者無論高速度還是低速度均存在較低的相關(guān)性。Lees等(2004)進(jìn)一步研究得出，踝、膝關(guān)節(jié)在整個(gè)起跳階段的80%～90%時(shí)間段才輸出最大力矩，而髖關(guān)節(jié)是在50%～80%時(shí)間階段就輸出最大力矩；隨著垂直跳躍高度增加，踝與膝關(guān)節(jié)輸出功逐漸增大，但不明顯，而髖關(guān)節(jié)隨著起跳高度增加，輸出的功率顯著性增加。具體以健美操來講，不管是操化動作還是難度動作，均包含了大量的跳躍，其實(shí)這些動作對膝、踝關(guān)節(jié)輸出的力矩均差不多?？梢?，在比賽時(shí)間內(nèi)，膝踝關(guān)節(jié)都是以較大力矩輸出?？梢圆捎么巫畲罂v跳高度(最大起跳高度的60%)發(fā)展膝、踝關(guān)節(jié)肌力。要訓(xùn)練髖關(guān)節(jié)的力量，就必須讓運(yùn)動員最大力量地起跳，而且反復(fù)進(jìn)行，并且不能用杠鈴深蹲跳的方式進(jìn)行訓(xùn)練，因?yàn)楦茆徹?fù)重迫使上體豎直，影響髖關(guān)節(jié)伸肌充分收縮和力量的最大釋放，而應(yīng)該采用穿戴式負(fù)重方式。

在落地緩沖階段，運(yùn)動員下肢需要盡量吸收來自地面的反作用力與關(guān)節(jié)間相互作用力，以維持身體的穩(wěn)定性[11]。Moolyk等(2013)比較了受試者最大縱跳高度跳下、縱跳和受試者杠鈴高翻最大重量的80% 3種情況下下肢3關(guān)節(jié)力量貢獻(xiàn)比值。研究表明，髖關(guān)節(jié)貢獻(xiàn)比重始終沒有太大變化，均保持在25%左右；膝關(guān)節(jié)在下肢落地沖擊地面過程中貢獻(xiàn)比重接近60%；踝關(guān)節(jié)貢獻(xiàn)比重從16%到26%，相對髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)，比重較小?？梢姡钻P(guān)節(jié)訓(xùn)練的重點(diǎn)是力量的控制能力。健美操中落地穩(wěn)定性對動作的完成質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用，而下肢3關(guān)節(jié)中，膝關(guān)節(jié)在落地穩(wěn)定性中起到主要作用，應(yīng)該重視膝關(guān)節(jié)離心收縮的能力。同時(shí)，膝關(guān)節(jié)也是容易受傷的關(guān)節(jié)，如前十字韌帶損傷,為了避免ACL損傷，Moolyk建議采用杠鈴高翻來訓(xùn)練膝關(guān)節(jié)肌肉力量，可以避免跳躍動作落地時(shí)膝關(guān)節(jié)受到強(qiáng)烈的沖擊。

彈動技術(shù)是競技健美操運(yùn)動的核心技術(shù)，它實(shí)質(zhì)是一個(gè)離心-向心收縮過程，但是，這種SSC收縮又具有項(xiàng)目獨(dú)特性，它是在音樂節(jié)拍下完成，收縮強(qiáng)度不是特別高，卻非常注重整個(gè)收縮過程的控制；不僅注重向心收縮時(shí)力量起動與爆發(fā)控制，也注重離心收縮時(shí)力量的控制，尤其是2005年的規(guī)則新增了難度動作連接加分后，使前一個(gè)難度動作的落地腳馬上轉(zhuǎn)變成后一個(gè)動作的起跳腳，整個(gè)拉長縮短收縮非常注重力量的銜接，以保持動作姿勢的流暢性。可以說，競技健美操所追求的力度美實(shí)質(zhì)上就是向心階段的力量瞬間爆發(fā)與離心階段有節(jié)奏地抑制，它不能像網(wǎng)球擊球揮擺和緩沖動作，那會破壞了動作干凈、清晰的形象。屈伸肌比是向心收縮與離心收縮峰力矩比值，直接關(guān)系到運(yùn)動員起跳的高度與落地緩沖的穩(wěn)定性，反映的是運(yùn)動員主動肌與拮抗肌力量的均衡性。從兩個(gè)級別運(yùn)動員3關(guān)節(jié)肌力測試來看(圖1)，除踝關(guān)節(jié)沒有太大區(qū)別外，髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)國際級運(yùn)動員要比國家一級運(yùn)動員屈伸肌比值高，尤其是在高角速度條件下。 Lockie等(2013)認(rèn)為，如果關(guān)節(jié)肌肉屈伸力量比失衡，不僅容易受傷，也會影響SSC收縮能力。屈肌力量不足，在SSC收縮中彈性勢能儲存會減小，伸肌力量太小就會延遲SSC收縮中離心過渡到向心收縮的時(shí)間，從而降低離心階段的力量轉(zhuǎn)化，影響起跳的高度。此外，George(2009)認(rèn)為，屈伸肌力量失衡會影響關(guān)節(jié)動態(tài)穩(wěn)定性，也即影響落地緩沖能力和身體變向的動態(tài)平衡能力。Secchi(2011)認(rèn)為，角速度在60°/s，膝關(guān)節(jié)屈伸肌力比在0.55～0.77范圍內(nèi)處于受傷低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，受試運(yùn)動員膝關(guān)節(jié)屈伸肌力比平均值處于這個(gè)低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

1.競技健美操國際級運(yùn)動員與國家一級運(yùn)動員相比，髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)肌肉的力量耐力更好，爆發(fā)力與力量控制更強(qiáng)，而相對體重峰力矩沒有差別；踝關(guān)節(jié)屈肌力量控制更好，伸肌爆發(fā)力與力量控制更好。

2.專項(xiàng)素質(zhì)中縱跳高度與髖、膝關(guān)節(jié)峰力矩時(shí)間、加速時(shí)間有較高相關(guān)性，30 s分腿跳次數(shù)與疲勞百分?jǐn)?shù)、最大功次數(shù)有較高相關(guān)性，其中，高速度情況呈現(xiàn)非常顯著相關(guān)性，與踝關(guān)節(jié)各項(xiàng)指標(biāo)相關(guān)性較低；相鄰關(guān)節(jié)各項(xiàng)指標(biāo)有一定的相關(guān)性。

3.國際級運(yùn)動員髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)屈伸肌力比比國家一級運(yùn)動員要大，而踝關(guān)節(jié)沒有差別，其中，國際級運(yùn)動員膝關(guān)節(jié)高角速度下屈伸肌力比最大。

5.2 建議

1.競技健美操運(yùn)動員髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)爆發(fā)力、力量耐力，踝關(guān)節(jié)力量控制能力是重要的專項(xiàng)能力，應(yīng)給予足夠的重視。

2.競技健美操運(yùn)動員起跳高度與髖、膝關(guān)節(jié)肌肉力量高度相關(guān)，落地穩(wěn)定性與膝關(guān)節(jié)高度相關(guān)，采用次最大縱跳高度(最大起跳高度的60%)發(fā)展膝、踝關(guān)節(jié)肌力。要訓(xùn)練髖關(guān)節(jié)的力量，就必須讓運(yùn)動員最大力量起跳。

3.競技健美操運(yùn)動員屈伸肌肌力比不僅影響SSC收縮能力，更容易增加運(yùn)動損傷風(fēng)險(xiǎn)，尤其是髖、膝關(guān)節(jié)的屈伸肌群，在實(shí)際訓(xùn)練中應(yīng)該給予足夠重視。

[1]國際體操聯(lián)合會.健美操競賽規(guī)則(2013-2016).北京:中國健美操協(xié)會,2013.

[2]BARATTA R,SOLOMONOW M,ZHOU B H,etal.Muscular coactivation the role of the antagonist musculature in maintaining knee stability .Am J Sports Med,1988,16(2):113-122.

[3]ESCAMILLA R F,FLEISIG G S,ZHENG N,etal.Effects of technique variations on knee biomechanics during the squat and leg press .Med Sci Sports Exe,2001,33(9):1552-1566.

[4]GENNARION S E,DOLGENER F A.The relationship of isokinetic torque at two speeds to the vertical jump .Res Q Exe Sport,1980,51(4):593-598.

[5]GEORGE A L.Cross-sectional investigation of indices of isokinetic leg strength in youth soccer players and untrained individuals .Scand J Med Sci Sports,2009,19(5):714-719.

[6]KRAEMER W J,RATAMESS N A,VOLKE J S,etal.The effect of the Meridian shoe on vertical jump and sprint performances following short-term combined polymeric sprint and resistance training .J Strength Conditioning Res,2000,14:228-38.

[7]KYROLAINEN H,AVELA J,KOMI P V.Changes in muscle activity with increasing running speed .J Sports Sci,2005,23(10):1101-1109.

[8]LEES CLERCO.The maximal and sub maximal vertical jump:implications for strength and conditioning.J Strength Conditioning Res,2004,18(4):787-791.

[9]LOCKIE R G,SCHULTZ A B,LUCZO T M,etal.Effect of unilateral dynamic stability on lateral jump performance in team sport athletes .Serbian J Sports Sci,2013,7(1-4):159-166.

[10]MALLIOU P,ISPIRLIDIS,BENEKA A,etal.Vertical jump and knee extensors isokinetic performance in professional soccer players related to the phase of the training period .Isokinetics Exe Sci,2003,11(3):165-169.

[11]MILLS C,PAIN M T G,YEADON M R.Reducing ground reaction forces in gymnastics’ landings may increase internal loading .J Biomech,2009,42(6):671-678.

[12]MOOLYK A N,CAREY J P,CHIU L Z F.Characteristics of lower extremity work during the impact phase of jumping and weightlifting.J Strength Conditioning Res,2013,27(12):3225-3232.

[13]OSTERNIG L R,HAMILL J,LANDER J E,etal.Co-activation of sprinter and distance runner muscles in isokinetic exercise .Med Sci Sports Exe,1986,18(4):431-435.

[14]OSTERNIG L R.Isokinetic dynamometry:implications for muscle testing and rehabilitation .Exe Sport Sci Rev,1985,14:45-80.

[15]PERRINP D H.A Brief Introduction to Isokinetics.Champaign,IL:Human Kinetics Pubs,1993:1-9.

[16]SECCHI L B,MURATT M D,CIOLAC E G,etal.Knee muscles isokinetic evaluation in short distance elite swimmers:A comparison between symmetric and asymmetric swimming styles .Isokinetics Exe Sci,2011,19(4):261-264.

[17]TAN S,CAO L,SCHOENFISCH W,etal.Investigation of core muscle function through electromyography activities in healthy young men.J Exe Physiol,2013,16(1)：45-52.

[18]TSIOKANOS A,KELLIS E,JAMURTAS A,etal.The relationship between jumping performance and isokinetic strength of hip and knee extensors and ankle plantar flexors.Isokinetics Exe Sci,2002,10(2):107-115.

IsokineticTestandCharacteristicsofHip,KneeandAnkleJointMuscleStrengthofAerobicsGymnasticswithDifferentLevels

YUE Jian-jun

The purpose of this study is to research the hip,knee,ankle flexion muscle group of national team training base of competitive aerobics in China by using BIODEX isokinetic testing instrument.We came to an overall conclusion that compared with a national level athletes,the international athletes have better hip joint and knee joint muscle’s strength endurance,explosive force and power control and the relative weight of peak torque has no difference;Ankle joint flexor muscle force control,extensor explosive force and power control is better.Vertical jump height and peak torque with hip hop number percent leg have high correlation with knee joint time and acceleration time,percentage of fatigue,the number of maximum work,especial under the high speed situation and low relevance with ankle joint;The indicators have certain relevance between adjacent joints.World-class athletes hip and knee flexion extend strength ratio is bigger than the national athletes,there is no difference for ankle;among them,the international athletes knee flexion extend strength ratio is biggest under high speed.

aerobicsgymnastics;hipjoint;kneejoint;anklejoint;isokineticstest

2014-05-03；

：2014-09-15

教育部人文社會科學(xué)青年基金項(xiàng)目(13YJC890043)。

岳建軍(1980-)，男，湖北谷城人，副教授，博士，主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動訓(xùn)練理論與實(shí)踐，E-mail:yuejj@mail.ahnu.edu.cn。

安徽師范大學(xué) 體育學(xué)院，安徽 蕪湖 241000 Anhui Normal University,Wuhu 241000,China.

1002-9826(2014)06-0059-08

G831.3

：A